人类社会发展过程中有各种形式的需 要,这些需要可以概括为物料、能量、信 号的转换,这一转换过程被称为技术过程 技术过程是一个人工过程,它是在人和技 术系统的共同作用下,按照预期的目标实 现物料、能量和信号转换的过程。技术系 统是设计时分析研究的对象,即机械系统
人类社会发展过程中有各种形式的需 要，这些需要可以概括为物料、能量、信 号的转换，这一转换过程被称为技术过程。 技术过程是一个人工过程，它是在人和技 术系统的共同作用下，按照预期的目标实 现物料、能量和信号转换的过程。技术系 统是设计时分析研究的对象，即机械系统
2)黑箱法( Black box) 黑箱法是一种寻求系统总功能的创造性思维方法。 “黑箱”就是一个未知其内部机理和结构的箱子 “黑箱法”就是将所研究的复杂系统看作一个黑箱, 在不打开它的前提下,暂时忽略次要因素,首先集中 考虑系统的输入输出关系,通过观测与分析黑箱和外 部环境的相互关系,求解待设计系统的功能,从而进 步了解其内部结构的机理。 例如:电铃(功能:机械信号变为声音信号) 机→黑箱→声 系统对环境的影响 发电机(功能:机械能变位电能) 机→黑箱→电 输入 黑箱 (待设计的技术系统) 输入 环境对系统的影响
2）黑箱法（Black Box） 黑箱法是一种寻求系统总功能的创造性思维方法。 “黑箱”就是一个未知其内部机理和结构的箱子， “黑箱法”就是将所研究的复杂系统看作一个黑箱， 在不打开它的前提下，暂时忽略次要因素，首先集中 考虑系统的输入输出关系，通过观测与分析黑箱和外 部环境的相互关系，求解待设计系统的功能，从而进 一步了解其内部结构的机理。 例如：电铃（功能：机械信号变为声音信号） 机→黑箱→声 发电机（功能：机械能变位电能） 机→黑箱→电 黑箱 （待设计的技术系统） 系统对环境的影响 环境对系统的影响 输 入 输 入
3)功能分析 功能分析是从功能的角度寻找设计问题的解 决办法。首先根据设计任务确定系统的总功能 体现在将输入条件转换为系统的输出条件上。总 功能确定后,在进行功能分解,将总功能分解为 分功能、子功能直到功能元。功能元是最小的功 能单位,是可以直接从物理效应、逻辑关系方面 找到解法的基本功能单元 例如,拉伸材料试验机的总功能是:试件拉伸、测量力 和相应的变形值。 试件拉断 试 黑箱 力 变形
黑箱 试 件 试件拉断 力 变形 3）功能分析 功能分析是从功能的角度寻找设计问题的解 决办法。首先根据设计任务确定系统的总功能， 体现在将输入条件转换为系统的输出条件上。总 功能确定后，在进行功能分解，将总功能分解为 分功能、子功能直到功能元。功能元是最小的功 能单位，是可以直接从物理效应、逻辑关系方面 找到解法的基本功能单元。 例如，拉伸材料试验机的总功能是：试件拉伸、测量力 和相应的变形值
可以将总功能分解为功能单元如下图 试件夹持松开 试件拉伸 夹头移动 运动形式转换 速度、转矩转换 信号采集 放大 试件拉 力测量 显示 伸,力和 变形的 信号采集 测量 变形测量 放大 显示 开机 动作控制 停机 自动停机
可以将总功能分解为功能单元如下图。 试件拉 伸，力和 变形的 测量 试件拉伸 力测量 变形测量 动作控制 试件夹持松开 夹头移动 信号采集 放大 显示 信号采集 放大 显示 开机 停机 自动停机 运动形式转换 速度、转矩转换
4)方案确定及评价 方案的确定过程就是功能结构组合过程 也就是将系统的分功能元进行综合得到总功能 的过程 由于将各个功能单元的局部解相互组合, 可能会产生很多的设计方案。由于设计方案的 数目过大,难以逐一进行评价,所以一般需要 首先进行筛选,将明显不合适设计方案淘汰 只保留少数几个难以分辨差异(功能性、经济 性等)方案功评价决策使用
4）方案确定及评价 方案的确定过程就是功能结构组合过程， 也就是将系统的分功能元进行综合得到总功能 的过程。 由于将各个功能单元的局部解相互组合， 可能会产生很多的设计方案。由于设计方案的 数目过大，难以逐一进行评价，所以一般需要 首先进行筛选，将明显不合适设计方案淘汰， 只保留少数几个难以分辨差异（功能性、经济 性等）方案功评价决策使用